延庆县总属海河流域，分归于潮白河、永定河、北运河水系上游，属独立水系。境内有四级以上河流18条，三级河流2条。潮白河水系分红白河干流和白河支流，白河干流是北部山区的首要过境河流，入境水量为2.24亿立方米，较大支流黑河的入境水量为1.20亿立方米。永定河水系分红妫水河干流河支流，妫水河发源于东北部山区，多年均匀径流量为1.18亿立方米。首要水利设施有官厅水库、白河堡水库、古城水库（即龙庆峡）、佛峪口水库以及白河南干渠、白河北干渠。扣除重复核算部分，全县水资源总量达3.3亿立方米，其中地表水2.40亿立方米，地下水0.90亿立方米。另外延庆是北京市四个地热带之一，地下热水面积约100方公里，散布于县境西部。